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NORMA CHILENA

NCh430-2007

Hormigón armado - Requisitos de diseño y cálculo

Preámbulo El Instituto Nacional de Normalización, INN, es el organismo que tiene a su cargo el estudio y preparación de las normas técnicas a nivel nacional. Es miembro de la INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) y de la COMISION PANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante esos organismos. Esta norma se estudió a través del Comité Técnico Estructuras de Hormigón Armado, para reemplazar las normas NCh429.EOf1957 Hormigón armado - Parte 1 y NCh430.EOf1961 Hormigón armado - II Parte, adoptándose

con observaciones el Código ACI 318-05

Building Code Requirements for Reinforced Concrete and Commentary. La norma NCh430 ha sido preparada por la División de Normas del Instituto Nacional de Normalización, y en su estudio el Comité estuvo constituido por las organizaciones y personas naturales siguientes: Alfonso Larraín Vial y Asociados

Alfonso Larraín V.

Ara y Worley Parsons

Iván Darrigrande E.

Cade Idepe

Raúl Labbe

Cía. Siderúrgica Huachipato

Manuel Campos S. Cecil Vega E.

DICTUC S.A.

Carl Lüders Sch.

Gerdau Aza

José Luis Pitto F. Aldo Rivera R.

Instituto Chileno del Acero, ICHA

Luis González A.

Instituto del Cemento y del Hormigón de Chile, ICH

Augusto Holmberg F.

Instituto Nacional de Normalización, INN

Paula Olivares C. Fernando Yáñez U.

Marcial Baeza S. y Asociados Ltda.

Marcial Baeza S.

Ministerio de Vivienda y Urbanismo, MINVU, DITEC

Daniel Súnico H.

Particular

Denise Jequier L.

Pontificia Universidad Católica de Chile, Depto. Ingeniería Estructural y Geotécnica

Rafael Riddell C.

Ruiz, Saavedra y Cía. Ltda.

Manuel Saavedra S.

I

NCh430 Sandor Ingenieros

Miguel Sandor E.

SERVIU Metropolitano

Ernesto Herbach A.

Universidad de Chile, Depto. Estructuras

Leonardo Massone Rodolfo Saragoni H.

Universidad de Chile, Depto. Ingeniería Civil Estructural

María O. Moroni Y.

Universidad de Chile, IDIEM

Víctor Aguila O.

Universidad Técnica Federico Santa María

Patricio Bonelli C.

VMB Ingeniería Estructural

Rodrigo Mujica V.

Esta norma anulará y reemplazará, cuando sea declarada Norma Chilena Oficial, a la norma NCh429.EOf1957 Hormigón armado - Parte 1, declarada Oficial de la República por Decreto Nº1238, de fecha 12 de junio de 1957, del Ministerio de Obras Públicas y NCh430.EOf1961 Hormigón armado - II Parte, declarada Oficial de la República por Decreto Nº 2785, de fecha 24 de noviembre de 1961, del Ministerio de Obras Públicas. Los

comentarios

incluidos

en

cláusula

4

de

esta

norma,

sólo

se

insertan

a

título

informativo. El Anexo A forma parte de la norma. Esta norma ha sido aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de Normalización, en sesión efectuada el 16 de agosto de 2007.

II

NORMA CHILENA

NCh430-2007

Hormigón armado - Requisitos de diseño y cálculo

0 Introducción Las normas chilenas oficiales de hormigón armado NCh429.EOf1957 Hormigón armado Parte 1 y NCh430.EOf1961 Hormigón armado - II Parte están basadas en la norma alemana DIN 1045 Hormigón y hormigón armado de los años 50, no siendo utilizadas por su antigüedad. En 1983, después de una consulta pública ampliada, los profesionales de Ingeniería Estructural seleccionaron el código ACI 318 Building Code Requirements for Reinforced Concrete and Commentary de Estados Unidos de Norteamérica como la nueva norma chilena de entre las normas DIN 1045 (Alemania), NZS 3101 (Nueva Zelandia) y el código CEB (Europa). Después de varios años de uso informal, finalmente en 1993 la norma NCh433.Of1993 Diseño sísmico de edificios adopta el ACI 318-89 para el cálculo de estructuras de hormigón armado; posteriormente en 1996 la norma NCh433 adopta el ACI 318-95. De modo que este proceso normativo sanciona en norma separada lo que se exige en NCh433.Of1996, Anexo B, y actualiza la versión ACI 318 de 1995 a la versión 2005. De acuerdo con la experiencia obtenida luego de varios años de uso de este código, se hace necesario introducir algunos complementos a esta adopción para ajustarlo a las condiciones nacionales de diseño. Estos complementos se generaron a partir de las observaciones al texto mismo del Código ACI 318 recibidas en la consulta pública de 1983 y del satisfactorio comportamiento que tuvieron durante el sismo de marzo de 1985 los edificios de muros de hormigón armado, como se indica en NCh433.Of96 Diseño sísmico de edificios, 5.1 Principios e hipótesis básicas. Estas modificaciones constituyen el cuerpo de esta norma, la cual debe ser usada en conjunto con el Código ACI 318-05. El

ACI

318M-05

corresponde

a

la

versión

en

sistema

métrico

de

unidades

y

es

complementaria del ACI 318-05. El ACI 318S-05 corresponde a la traducción al español del ACI 318M-05. La norma ISO 19338 Performance and assessment requirements for desing standards on structural

concrete,

y

su

corrigendum

1,

reconoce

a

ACI 318-05

Building

Code

Requirements for Reinforced Concrete and Commentary como una norma nacional que satisface las exigencias de dicha norma internacional.

1

NCh430

1 Alcance y campo de aplicación 1.1 Esta norma establece los requisitos de diseño y cálculo para elementos y estructuras de hormigón armado. 1.2 Esta norma se aplica para construcciones en todo el territorio nacional.

2 Referencias normativas Los documentos referenciados siguientes son indispensables para la aplicación de esta norma. Para referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para referencias sin fecha,

se

aplica

la

última

edición

del

documento

referenciado

(incluyendo

cualquier

enmienda). NCh148

Cemento - Terminología, clasificación y especificaciones generales.

NCh163

Aridos para morteros y hormigones - Requisitos generales.

NCh170

Hormigón - Requisitos generales.

NCh204

Acero - Barras laminadas en caliente para hormigón armado.

NCh433

Diseño sísmico de edificios.

NCh1174

Construcción - Alambre de acero, liso o con entalladuras, de grado AT56-50H, en forma de barras rectas - Condiciones de uso en el hormigón armado.

NCh1498

Hormigón - Agua de amasado - Requisitos.

NCh1537

Diseño estructural de edificios - Cargas permanentes y sobrecargas de uso.

NCh1934

Hormigón preparado en central hormigonera.

NCh2123

Albañilería confinada - Requisitos de diseño y cálculo.

NCh2182

Hormigón y mortero - Aditivos - Clasificación y requisitos.

NCh2369

Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales.

AC 133

Acceptance Criteria for Mechanical Connectors for Steel Bar Reinforcement.

ACI 318S

Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural y Comentario.

ACI 318M

Building Code Requirements for Reinforced Concrete and Commentary.

3 Requisitos 3.1 Esta norma adopta por referencia el Código ACI 318-05 para el diseño y cálculo de elementos y estructuras de hormigón armado. 3.2 Esta norma se debe usar en conjunto con el Código ACI 318-05 en cualesquiera de sus versiones (inglés o español). 3.3 Los elementos y estructuras de hormigón armado se deben diseñar y construir de acuerdo con los requisitos del Código ACI 318-05 con las modificaciones indicadas en cláusula 4. Los numerales de cláusula 4 corresponden a los del Código ACI 318-05.

2

NCh430

4 Apéndice al Código ACI 318-05 CODIGO

COMENTARIO

CAPITULO 1 - REQUISITOS GENERALES 1.1 - Alcance R 1.1.3 - El ACI 318 forma una unidad, por lo

1.1.3 - Agregar el párrafo siguiente:

cual sus disposiciones no se pueden usar en Las normas chilenas, con las modificaciones indicadas en

forma parcial ni para condiciones diferentes a

esta norma, prevalecen sobre las normas correspondientes

las indicadas en este código, salvo que una

citadas en el código ACI 318-05.

disposición indicada en este apéndice especifique algo diferente.

CAPITULO 3 - MATERIALES 3.2 - Cementos 3.2.1 - Agregar la letra siguiente: (e)

NCh148

Cemento

-

Terminología,

clasificación

y

especificaciones generales. 3.3 - Agregados 3.3.1 - Agregar las letras siguientes: (c)

NCh163

Aridos

para

morteros

y

hormigones

-

Requisitos generales. (d)

NCh170

Hormigón - Requisitos generales.

3.4 - Agua Agregar la cláusula siguiente: 3.4.4

-

Los

requisitos

para

el

agua

de

amasado

en

hormigones es NCh1498 Hormigón - Agua de amasado Requisitos. 3.5 - Acero de refuerzo

3.5.3 - Refuerzo corrugado

3.5.3.1 - Agregar las letras y el párrafo siguientes: (d)

NCh204

Acero - Barras laminadas en caliente para hormigón armado.

(e)

NCh1174

Construcción - Alambre de acero, liso o con entalladuras, de grado AT56-50H, en forma de barras rectas - Condiciones de uso en el hormigón armado.

Las barras de acero de refuerzo de diámetro mayor que 40 mm

deben

cumplir

lo

indicado

en

NCh204,

y

los

requisitos de resaltes y tolerancias de masa indicados en Anexo A de esta norma.

3

NCh430 CODIGO

COMENTARIO

3.6 - Aditivos Agregar la cláusula siguiente: 3.6.10 - Los requisitos para aditivos usados en hormigón es NCh2182 Hormigón y mortero - Aditivos - Clasificación y requisitos. 3.8 - Normas citadas 3.8.1 - Agregar las normas chilenas siguientes: NCh148

Cemento

-

Terminología,

clasificación

y

especificaciones generales. NCh163

Aridos para morteros y hormigones - Requisitos generales.

NCh170 NCh204

Hormigón - Requisitos generales. Acero

-

Barras

laminadas

en

caliente

para

hormigón armado. NCh1498

Hormigón - Agua de amasado - Requisitos.

NCh1934

Hormigón preparado en central hormigonera.

NCh2182

Hormigón y mortero - Aditivos - Clasificación y requisitos.

CAPITULO 4 - REQUISITOS DE DURABILIDAD 4.1 - Relación agua - material cementante 4.1.1 - Agregar el párrafo siguiente: Respecto a los temas abordados en esta subcláusula las normas chilenas correspondientes son: NCh163

Aridos

para

morteros

y

hormigones

Requisitos generales. NCh170

4

Hormigón - Requisitos generales.

-

NCh430 CODIGO

COMENTARIO

CAPITULO 5 - CALIDAD DEL CONCRETO, MEZCLADO Y COLOCACION 5.1 - Generalidades R 5.1.2 - La expresión matemática que relaciona

5.1.2 - Agregar el párrafo siguiente:

f 'c

la tensión Alternativamente

se

pueden

utilizar

ensayos

de

cubos,

considerando en las fórmulas de diseño el valor de

f'c

dado por la siguiente tabla de equivalencia que establece

con

la resistencia cúbica del

hormigón a los 28 días con un 10% de fracción defectuosa (R28(10%)) es (según NCh170.Of1985) la siguiente:

NCh170.Of1985 con la extensión que se indica:

f 'c

= 0,8 R28(10%); para R28(10%)

f 'c

= R28(10%) - 5; R28(10%) tal que

≤ 25 MPa; y

Grado del hormigón

f' c

(NCh170 con 10% de

(MPa)

fracción defectuosa)

16

H20

20

H25

25

H30

30

H35

35

H40

40

25 MPa

< R28(10%) ≤ 45 MPa.

H45 )

>H45* *

)

Para resistencias mayores que H45 el valor de

f 'c

se debe determinar con probetas

cilíndricas.

5.8 - Mezclado 5.8.2 - Agregar el párrafo siguiente: La norma chilena correspondiente es NCh1934 Hormigón preparado en central hormigonera.

CAPITULO 7 - DETALLES DEL REFUERZO 7.6 - Límites del espaciamiento del refuerzo 7.6.6 - Agregar la subcláusula siguiente: 7.6.6.6

-

No

se

deben

usar

paquetes

de

barras

en

R

7.6.6.6

-

Las

barras

que

forman

parte

de

elementos en que el acero pueda entrar en rango plástico o

paquetes quedan muy expuestas a sufrir pandeo

donde

una vez que falle el recubrimiento.

pueda

quedar

sometido

a

esfuerzos

sísmicos

reversibles (tracción-compresión).

5

NCh430 CODIGO

COMENTARIO

7.7 - Protección de concreto para el refuerzo Reemplazar 7.7.1, 7.7.2 y 7.7.3 por el texto siguiente:

R 7.7 - Los recubrimientos mínimos se exigen por tres razones fundamentales:

Se consideran las siguientes condiciones ambientales y de vaciado del hormigón:

1)

Transferencia de esfuerzos de las barras de refuerzo al hormigón.

a)

Condiciones ambientales severas: 2) (i)

Protección de la armadura contra la corrosión.

Interior de edificios donde la humedad es alta (cocinas industriales, saunas, lavanderías. No se

3)

(ii) Zonas donde se produce escurrimiento de agua (jardineras, balcones).

Protección de la armadura contra los efectos del fuego, provocando un efecto retardador.

aplica a recintos habitacionales).

Considerando estos tres efectos se han definido recubrimientos

diferentes

a

los

recubrimientos

únicos que exige el código ACI 318. (iii) Condiciones atmosféricas industriales o marítimas adversas.

Para el caso de condiciones ambientales severas, se

b)

Condiciones ambientales normales:

han

mantenido

en

general,

salvo

algunas

excepciones, los recubrimientos señalados en el cuerpo principal del ACI 318. Para el caso de

Condiciones no incluidas en la categoría de condiciones

condiciones normales se proponen recubrimientos

severas.

menores y parecidos a los que tradicionalmente se ocupan en Chile.

6

NCh430 CODIGO

COMENTARIO

7.7.1- Hormigón vaciado en obra (no pretensado) Se debe proporcionar el siguiente recubrimiento libre mínimo

de hormigón

a la

armadura, siempre que no sea inferior al exigido por 7.7.5 y 7.7.7:

Recubrimiento libre mínimo mm

a)

Condiciones

Condiciones

normales

severas

50

70

Barras ø18 a ø56

40

50

Barras ø16 y diámetros menores

30

40

Barras ø44 y ø56

40

40

Barras ø16 a ø36

20

20

Barras ø12 y menores

15

20

Armadura principal

30

40

Amarras, estribos, zunchos

20

30

20

20

15

15

Hormigón

colocado

contra el

suelo

y

permanentemente expuesto a él b)

Hormigón expuesto al suelo o al aire libre:

c)

Hormigón no expuesto al aire libre ni en contacto con el suelo: Losas, muros, nervaduras:

Vigas, columnas:

Cáscaras y placas plegadas: Barras ø18 y mayores Barras ø16, alambres de 16 mm de diámetro y menores d)

Elementos

de

confinamiento

en

albañilería: Armadura principal ø10 y menores Amarras, estribos, zunchos ø8 y

20 15

30 20

menores

7

NCh430 CODIGO

COMENTARIO

7.7.2 - Hormigón vaciado en obra (pretensado) Se

debe

dar

el

siguiente

recubrimiento

mínimo

de

hormigón

a

la

armadura

pretensada y no pretensada, ductos y anclajes en los extremos, siempre que no sea inferior al exigido en 7.7.5, 7.7.5.1 y 7.7.7.

Recubrimiento libre mínimo mm

a)

Hormigón

colocado

en

contacto

con

c)

Condiciones

normales

severas

60

70

el

suelo y permanentemente expuesto a él b)

Condiciones

Hormigón expuesto al suelo o al aire libre: Paños de muro, losas y nervaduras

25

25

Otros elementos

40

40

20

20

Hormigón no expuesto al aire libre ni en contacto con el suelo: Losas, muros, nervaduras Vigas, columnas: Armadura principal

30

40

Amarras, estribos, zunchos

20

25

10

10

d

d

20

20

Cáscaras y placas plegadas: Barras ø16, alambres de 16 mm de diámetro y menores Otro tipo de armadura, pero no menor que

8

b

b

NCh430 CODIGO

COMENTARIO

7.7.3 - Hormigón prefabricado (fabricado en condiciones de control de planta) Se

debe

dar

el

siguiente

recubrimiento<...